本發(fā)明涉及煙氣處理設備領域，具體的說是一種瀝青煙氣焚燒裝置。

背景技術(shù)：

炭素制品生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的三大主要工序成型、焙燒、石墨化過程中都離不開作為粘合劑的瀝青和保溫料的焦炭以及焦類生產(chǎn)原料，由于以上原料本身就含有不同量的可揮發(fā)物質(zhì)，在生產(chǎn)過程中所采用的熱工方式加熱時不可避免的要產(chǎn)生大量的瀝青煙氣和其他烷烴類氣體，對環(huán)境造成污染，同時也危害職工健康。

成型工序產(chǎn)生的瀝青煙氣基本上是在配料、混捏、涼料、瀝青溶化過程中揮發(fā)的質(zhì)輕烷烴類，呈彌漫性煙霧狀。

焙燒工序中逸出的揮發(fā)份在200℃開始，一部分是由爐料中的有機物、如焦炭、木柴、油脂、橡膠及塑料等的不完全燃燒產(chǎn)物和瀝青揮發(fā)份中的碳氫化合物熱分解產(chǎn)物所組成，稱為揮發(fā)份，其構(gòu)造呈鏈球狀，尺寸大約在１μm左右，占比例約20%，低溫爐室是靠從高溫爐室流過的尾氣加熱的，從200℃～650℃的溫度區(qū)間產(chǎn)生的瀝青煙氣也隨尾氣進入煙道這是主要成分，這樣大量的熱能和揮發(fā)份隨尾氣也進入了煙道形成了炭素焙燒工序煙囪冒黃煙的現(xiàn)象。

石墨化工序中逸出的揮發(fā)份在200℃開始，大多由爐料中的有機物、如焦炭、木柴、油脂、橡膠及塑料等的不完全燃燒產(chǎn)物和瀝青揮發(fā)份中的碳氫化合物熱分解產(chǎn)物所組成，稱為揮發(fā)份，其構(gòu)造呈鏈球狀，尺寸大約在1μm左右，主要構(gòu)成是co、co2、n2,還有一些存在于原料中的微量原素單質(zhì)s在1700℃以上裂解升華成氣態(tài)，與空氣中的o2混合成為so2。

炭素生產(chǎn)中焙燒工序產(chǎn)生的瀝青煙氣，目前國內(nèi)基本上采取電捕焦油除塵方式。雖效果仍不盡人意，同時伴有二次污染的問題，收集的焦油無法處理。在使用中隨著使用時間的延長，故障頻率也呈上升趨勢。目前在國內(nèi)的炭素企業(yè)中對于焙燒工序產(chǎn)生的瀝青煙由于量大，且具有一定的連續(xù)性，電捕焦油裝置仍占主導地位。

但對于成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的廢氣由于生產(chǎn)設備分散，點分布廣難以收集，在各溫度區(qū)域產(chǎn)生的量也不集中，揮發(fā)過程忽大忽小如同大喘氣一樣不穩(wěn)定，各點的溫度區(qū)域不同產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)和量又不同，收集后又難以處理，所以對于成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的廢氣處理形成了環(huán)境保護的“雞肋”，處理起來成果小難度大，投資大效果低，以上瀝青煙氣等揮發(fā)性物質(zhì)具有較強的粘附性，當自身溫度低于65℃時開始冷凝成液態(tài)，于是就產(chǎn)生更加難處理的黑色粘稠焦油沉積、粘附。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對炭素生產(chǎn)中成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的瀝青煙氣提供一種焚燒裝置，以解決生產(chǎn)設備工藝點分布廣、各點的溫度區(qū)域不同產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)和量又不同的污染問題。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種瀝青煙氣焚燒裝置，包括頂端敞口的爐體，在爐體中設有將爐體內(nèi)腔分隔為上下兩層的隔離網(wǎng)，爐體的上層為煙氣加熱區(qū)，爐體下層為煙氣導流分散區(qū)；所述煙氣加熱區(qū)內(nèi)鋪設有炭素顆粒電阻層，在爐體的側(cè)壁上對應炭素顆粒電阻層兩端的位置分別設有供炭素顆粒電阻層通電升溫的電極板；所述爐體的底端設有與所述煙氣導流分散區(qū)連通的煙氣引入管。

優(yōu)選的，在煙氣導流分散區(qū)內(nèi)設有多塊導流板，相鄰的導流板之間形成煙氣通道，爐體底端對應每一條煙氣通道分別設有一根煙氣引入管，在所述爐體的底端還設有防止煙氣引入管中的煙氣冷凝的煙氣預熱體。

優(yōu)選的，所述導流板呈輻射狀設置在任意一根煙氣引入管與煙氣導流分散區(qū)的連接位置。

優(yōu)選的，所述煙氣預熱體包括固定在爐體下端并供煙氣引入管穿過的殼體，在殼體中設有石英砂層，在石英砂層中間隔埋設有多根電熱管。

優(yōu)選的，在所述殼體上位于石英砂層的中部設有第二溫控配電器。

優(yōu)選的，所述炭素顆粒電阻層由上向下依次為小顆粒炭素材料層、中顆粒炭素材料層以及大顆粒炭素材料層。

優(yōu)選的，所述隔離網(wǎng)為鋼絲網(wǎng)，在隔離網(wǎng)和炭素顆粒電阻層之間設有高鋁耐火球絕緣層。

優(yōu)選的，在所述爐體的側(cè)壁上位于所述煙氣加熱區(qū)的中部設有第一溫控配電器。

優(yōu)選的，所述爐體包括鋼結(jié)構(gòu)外殼和耐火材料內(nèi)襯。

優(yōu)選的，所述爐體為扁矩形，電極板分別設置在爐體側(cè)壁上位于爐體長度方向的兩端，且電極板的寬度與爐體內(nèi)腔寬度對應；在所述爐體沿長度方向兩端的側(cè)壁上分別沿高度方向間隔設置有多個數(shù)量對應的電極板。

有益效果

本發(fā)明中煙氣從煙氣引入管下部進入爐體內(nèi)，被導流板分流均布于鋼絲網(wǎng)托起的高鋁耐火球絕緣層下，然后被炭素顆粒電阻層加熱到850℃以上呈臨界狀態(tài)，當脫離炭素顆粒電阻層表層時與大氣混合即燃燒。這種燃燒是穩(wěn)定而柔和的，火苗分散在炭素顆粒電阻層表面，當非可燃燒性氣體經(jīng)過時只是被加熱而非燃燒，具有無選擇性的焚燒方式，所以凡是經(jīng)過高溫炭素層的氣體都會被加熱成為無害氣體。

由于煙氣是從炭素顆粒料層中分散流出的，與大氣混合燃燒產(chǎn)生的是小火苗，燃燒后又與大氣結(jié)合產(chǎn)生的氣體溫度較低，基本在＜150℃以下，便于處理。當沒有可燃燒氣體時焚燒爐在溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)下自動進入保溫狀態(tài)。適應在炭素生產(chǎn)中的成型工序和石墨化工序產(chǎn)生的煙氣生產(chǎn)設備分散，點分布廣難以收集，在各溫度區(qū)域產(chǎn)生的量不集中，揮發(fā)過程忽大忽小如同大喘氣一樣不穩(wěn)定，各點的溫度區(qū)域不同產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)的質(zhì)和量又不同的特點。

本發(fā)明的瀝青煙氣焚燒裝置爐體的橫截面為扁矩形，并且電極板與爐體內(nèi)腔的寬度對應。在通過電極板向炭素顆粒電組層通電形成所需的溫度（＞850℃）過程中，煙氣加熱區(qū)內(nèi)的工作溫度梯度很?。ǎ?0℃），有利于煙氣均勻受熱后燃燒。煙氣在經(jīng)過炭素顆粒電阻層時在該層內(nèi)停留時間0.7秒～2.3秒，燃燒效率極高。煙氣透過被加熱的物料顆粒層時被加熱至臨界燃燒狀態(tài)，當脫離高溫炭表層時即與大氣混合燃燒。

綜上，本發(fā)明是解決瀝青煙氣的一個有效的方式。瀝青煙氣基本上是不完全燃燒產(chǎn)物和焦炭揮發(fā)份中的炭氫化合物熱分解產(chǎn)物所組成的氣態(tài)物質(zhì)，焚燒后分解成二氧化碳、水以及氮氣等無害氣體，既凈化了環(huán)境，還避免了焦油的二次污染，消煙和除塵的目的也可一舉完成。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的三維階梯剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的主視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖2中的a-a向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標記：1、爐體，101、鋼結(jié)構(gòu)外殼，102、耐火材料內(nèi)襯，2、隔離網(wǎng)，3、炭素顆粒電阻層，301、小顆粒炭素材料層，302、中顆粒炭素材料層，303、大顆粒炭素材料層，4、電極板，5、煙氣引入管，6、導流板，7、煙氣預熱體，701、殼體，702、石英砂層，703、電熱管，8、高鋁耐火球絕緣層，9、第一溫控配電器，10、第二溫控配電器。

具體實施方式

如圖1至圖4所示，本發(fā)明的一種瀝青煙氣焚燒裝置，包括頂端敞口的扁矩形的爐體1，爐體1包括鋼結(jié)構(gòu)外殼101和耐火材料內(nèi)襯102。在爐體1內(nèi)腔中靠下的位置設有一塊采用鋼絲網(wǎng)制作的隔離網(wǎng)2，爐體1內(nèi)位于隔離網(wǎng)2的上方設為煙氣加熱區(qū)，爐體1內(nèi)位于隔離網(wǎng)2的下方設為煙氣導流分散區(qū)。

在煙氣加熱區(qū)內(nèi)由隔離網(wǎng)2向上依次鋪設有高鋁耐火球絕緣層8、大顆粒炭素材料層303、中顆粒炭素材料層302以及小顆粒炭素材料層301。其中的大顆粒炭素材料層303、中顆粒炭素材料層302以及小顆粒炭素材料層301組成炭素顆粒電阻層3，在位于爐體1長度方向兩端的側(cè)壁上分別沿爐體1高度方向設有數(shù)量相應的電極板4，位于爐體1兩端的電極板4兩兩對應向炭素顆粒電阻層3供電升溫，從而對流經(jīng)炭素顆粒電阻層3內(nèi)的煙氣加熱至850℃以上，使煙氣在脫離炭素顆粒電阻層3上表面后遇空氣自動燃燒，變?yōu)闊o害氣體。在爐體1的側(cè)壁上位于煙氣加熱區(qū)的中部設有第一溫控配電器9，第一溫控配電器9檢測煙氣加熱區(qū)內(nèi)溫度通過控制電流大小來維持該區(qū)域的溫度恒定，避免能源浪費。

本實施例中，由于大顆粒炭素材料層303中的顆粒間隙最大，小顆粒炭素材料層301中的顆粒間隙最小，可使煙氣在由下向上通過整個炭素顆粒電阻層3的過程中流速逐漸變慢，從而受熱升溫更加均勻，更有利于煙氣的完全燃燒。為了避免在電流走爐體1側(cè)壁、隔離網(wǎng)2以及爐體1另一側(cè)側(cè)壁的捷徑降低炭素顆粒電阻層3的升溫效果，本實施例在隔離網(wǎng)2上設有一層高鋁耐火球絕緣層8。

爐體1的底端間隔設有多根分別與煙氣導流分散區(qū)連通的煙氣引入管5，在煙氣導流分散區(qū)內(nèi)對應每一根煙氣引入管5的位置均設有多塊導流板6，導流板6呈輻射狀設置在任意一根煙氣引入管5與煙氣導流分散區(qū)的連接位置，使得煙氣引入管5中的煙氣更加均勻的進入到煙氣加熱區(qū)內(nèi)，有利于煙氣的均勻升溫。

為了防止煙氣引入管5中的煙氣冷凝產(chǎn)生難以處理的粘稠焦油沉積，本發(fā)明在爐體1的底端還設有煙氣預熱體7。煙氣預熱體7包括固定在爐體1下端并供煙氣引入管5穿過的殼體701，在殼體701中設有石英砂層702，在石英砂層702中間隔埋設有多根電熱管703，并在殼體701上位于石英砂層702的中部設有第二溫控配電器10，

通過上述第一溫控配電器9和第二溫控配電器10不但可以實時監(jiān)控并控制煙氣加熱區(qū)和煙氣預熱體7的溫度，而且可對應于生產(chǎn)現(xiàn)場煙氣量不穩(wěn)定，煙氣源小而分散的特點，分點治理，機動靈活。